Шарнир Рцеппа

В настоящее время все без исключения изготовители применяют неподвижный шарнир равных угловых скоростей, называемый также шарниром Рцеппа. В обычном исполнении он допускает углы в шарнире до 47 , а при наибольших габаритных размерах может нагружаться моментом до 20 кНм при β≤10°. Шарнир Рцеппа короче и компактнее, чем сдвоенный шарнир, а его хорошая подвижность исключает передачу на рулевое управление реакции привода даже при резком разгоне на повороте. Передача крутящего момента в шарнире осуществляется шестью шариками 3 (рис. 2.120), которые перекатываются по круговым дорожкам звездочки 6 и корпуса. Независимо от угла поворота колеса шарики всегда устанавливаются в плоскости биссектрисы угла в шарнире. Это достигается строго определенными формами шариковых дорожек и расположенного между звездочкой и корпусом сферического сепаратора 2. Шарнир заправляется долговечной смазкой и не требует обслуживания. Его герметизация осуществляется гофрированным чехлом 7 из хлорбутадиенового каучука или полиуретана, который крепится хомутами 4 и 8. При негерметичности чехла вода и пыль могут проникнуть внутрь шарнира и вывести его из строя.

На автомобилях высокой проходимости уплотнителем может служить закрепленный на полуоси стальной колпак (рис. 2.121). Недостатком такой конструкции является увеличение примерно на 15 мм диаметра вращения О и снижение до 40° угла в шарнире. Для надежного уплотнения требуется определенный предварительный натяг радиальной манжеты, скользящей по гладкой поверхности корпуса шарнира.

При ходе сжатия и отбоя подвески длина полуоси теоретически не изменяется в том случае, если ее величина и расположение выбраны в соответствии с рычагами и другими направляющими элементами подвески. Линия продолжения полуоси должна проходить через полюс Р, а центр неподвижного шарнира — находиться на оси поворота EG. Для рулевых тяг центр неподвижного шарнира можно определить нахождением полюса или с помощью шаблона. Соблюдение указанных условий предотвращает осевые перемещения в подвижном шарнире при ходах отбоя и сжатия подвески, а также при повороте колеса. Оба этих условия могут быть реализованы на переднеприводных автомобилях с подвеской на двойных поперечных рычагах, однако исключить возникающую при движении податливость в опорах рычагов едва ли возможно. Кроме того, при этом типе привода широко применяются направляющие пружинные стойки, требующие для предотвращения боковых перемещений удлиненных полуосей.

Со стороны главной передачи иногда устанавливаются карданные шарниры с компенсирующим шлицевым соединением. В этом случае преимущество наружного шарнира Рцеппа (высокая равномерность вращения) оборачивается его недостатком, если полуось в плане отклоняется вперед или назад, либо на виде сзади имеется даже незначительный угол в шарнире βi (рис. 2.122). По этой причине изменения скорости вращения могут вызвать при прямолинейном движении без помех по ровной дороге периодические колебания в передней подвеске и рулевом управлении.

Из-за многих своих преимуществ неподвижный шарнир равных угловых скоростей фирмы «Лёбро» применяется не только в независимых подвесках, но и в зависимых подвесках передних ведущих колес. На рис. 2.123 показан этот шарнир в разрезе.

Рис. 2.120. Привод переднего колеса легких грузовиков С32/С35 фирмы «Ситроен», имеющий снаружи неподвижный шарнир равных угловых скоростей фирмы «Лёбро». Проволочное стопорное кольцо 5 стопорит вал 9 относительно внутренней детали 6. Соединение с коробкой передач осуществляет закрытый подвижный шарнир трипод



Рис. 2.121. Неподвижный шарнир равных угловых скоростей фирмы «Лёбро» со стальным колпаком. Для обеспечения герметичности и безопасности резьбовое кольцо, удерживающее уплотнительную манжету, должно быть всегда плотно затянуто



Рис. 2.122. Угол βi во внутреннем подвижном шарнире полуоси переднеприводного автомобиля. Вследствие изменения развала угол в наружном неподвижном шарнире принимает при ходах сжатия и отбоя колеса значения, отличные от βi.



Рис. 2.123. Многоцелевой автомобиль 240GD/280GE фирмы «Даймлер-Бенц»: подшипники переднего колеса н неподвижный шарнир равных угловых скоростей с валом колеса, нагруженным только на кручение. Навернутые на наружном конце шейки корпуса шарнира взаимно расконтренные круглые гайки служа т для регулировки люфта обоих конических роликовых подшипников, которые передают изгибающие моменты от колеса (ступицы) на корпус шарнира